「双安定性を有する複核錯体における光誘起プロトン共役電子移動」
小 島 隆 彦
Takahiko Kojima
筑波大学・大学院数理物質科学研究科・教授
連絡先
〒305-8571 茨城県つくば市天王台１−１−１
Phone: 029-853-4323, Fax: 029-853-4323
E-mail: kojima＠chem.tsukuba.ac.jp
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分担者
専 門
錯体化学、超分子化学
役割分担
「双安定性を有する複核錯体における光誘起プロトン共役電子移動」 A02班 公募研究
略 歴
1986 年3月東京大学工学部合成化学科卒業、1991年3月東京大学大学院工学系研究科合成化学専攻博士課程修了、同年4月米国ミネソタ大学化学科博士研究員、1994年4月九州大学理学部助手、2005年11月大阪大学大学院工学研究科助教授、2008年12月より筑波大学大学院数理物質科学研究科教授
学 位
工学博士（東京大学、1991年）
主な所属学会
日本化学会、アメリカ化学会、錯体化学会、有機合成化学協会、光化学協会、
アメリカ電気化学会、生物無機化学会、ポルフィリン・フタロシアニン学会、近畿化学協会
本特定領域での研究目標と方針
分子及び分子集合体の機能制御を行うには、分子が外部刺激に応答してその構造・性質を自在に変化させる必要がある。そのためにはその分子及び構成要素の状態変化における双安定性が必要である。
申請者はこれまでに、ジイミン及びフラビン類縁体を配位子とするルテニウム−TPA (tris(2- pyridylmethyl)amine)錯体の合成とキャラクタリゼーションを行ってきた。その過程で、これらのルテニウム錯体に関して、構造変化及び異性化反応における双安定性の発現を見いだした。それらはMLCT励起状態を経由して進行する反応であり、配位子間の立体制御が鍵となる。光照射と加熱による可逆な構造変化は、配位化合物ではほとんど報告例がなく、きわめて珍しい。当研究室では、このような金属錯体の双安定性を発現し、金属錯体における新規なフォトクロミック挙動を創出することを目指している。
本研究では、複素環架橋配位子を有するホモメタリック及びヘテロメタリック複核錯体を合成し、その可視光照射による分子内電荷分離（MLCT状態）をプロトン存在下で行うことにより、光誘起プロトン共役電子移動状態として捕捉し、その後の熱的な構造変化過程を明らかにする。さらに、脱プロトン化及び光又は熱的な構造変化により原系を回復する。このような光とプロトンを駆動力とする新しい双安定性の創出を行っていく。
- S. Miyazaki, T. Kojima, S. Fukuzumi, Photochemical and Thermal Isomerization of a Ruthenium(II)-Alloxazine Complex Involving an Unusual Coordination Mode, J. Am. Chem. Soc., 130(5), 1556-1557 (2008).
- Y. Hirai, T. Kojima, Y. Mizutani, Y. Shiota, K. Yoshizawa, S. Fukuzumi, Ruthenium-Catalyzed Selective and Efficient Oxygenation of Hydrocarbons with Water as an Oxygen Source, Angew. Chem. Int. Ed., 47(31), 5772-5776 (2008).
- T. Kojima, T. Morimoto, T. Sakamoto, S. Miyazaki, S. Fukuzumi, Ruthenium(II)-Pyridylamine Complexes with Diimine Ligands Showing Reversible Photochemical and Thermal Structural Change, Chem. –Eur. J., 14(29), 8904-8915 (2008).
- T. Kojima, T. Honda, K. Ohkubo, M. Shiro, T. Kusukawa, T. Fukuda, N. Kobayashi, S. Fukuzumi, A Discrete Supramolecular Conglomerate Composed of Two Saddle-Distorted Zinc(II)-Phthalocyanine Complexes and a Doubly Protonated Porphyrin with Saddle-Distortion Undergoing Efficient Photoinduced Electron Transfer, Angew. Chem. Int. Ed., 47(35), 6712-6716 (2008).
